SU956131A1 - Смесь дл изготовлени захолаживающих элементов литейных форм и стержней - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области литейного производств.а, а именно к составам формовочных и стержневых смесей, преимущественно дл  изготовлени  захолаживаощих элементов литейных форм и стержней при изгото лении отливок из сплавов на медной основе. Известно, что наибольшее распространение дл  направленного затверд вани  металла в отливках и местного их захолаживани  получили металлические холодильники 1. Однако изготовление таких холодильников трудоемко, а применение н всегда возможно в трудно доступных местах отливок. Известан также смесь дл  изготов лени  литейных форм и стержней содержаща  в качестве металлического огнеупорного наполнител  частицы алюмини  и св зующее на основе синтетической смолы 2 . Однако при изготовлении отливок на медной основе данную смесь невозможно примен ть в качестве местного холодильника из-за низкой термостойкости ее наполнител . Кроме того, дл  отверждени  така смесь нуждаетс  в дополнительной конвективной сушке. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  смесь дл  изготовлени  захолаживзющих элементов литейных форм и стержней, coflei; жаща  весД: Обогащенный молотый хромистый железн к Чугунную или стальную дробь Жидкое стекло Водный раствор едкого натра плотностью 1,25 г/см 1.7) СЗ. Использование данной смеси дл  захолаживани  элементов отливок из медных сплавов не обеспечивает получени  требуемой плотности металла в тепловых узлах отливок. Целью изобретени   вл етс  повышение плотности металла в тепловых узлах отливок. Дл  достижени  поставленной цели смесь дл  изготовлени  захолаживающих элементов литейных форм и стержней при производстве отливок преимущественно из медных сплавов, включающа  обогащенный хромистый желез н к, металлсодержащий материал и св  зующую систему, содержит в качестве металлсодержащего материала латунную стружку при следующем соотношении компонентов вес.: Латунна  стружка 23,8-33,7 Св зующа  система 4,2-8,3 Обогащенный хромистый железн к Остальное В качестве св зующей системы пре ложени  смесь содержит предпочтител но 1,0-2,5 вес.% карбамидо- фурановой смолы, 2,0-t,0 вес. карбомидной смолы и 1,2 - 1,8 вес,% ортофосфорной кислоты. Обогащенный хромистый железн к должен соответствовать общим требовани м , предъ вл емым к огнеупорным наполнител м в составе формовочных смесей. Вместо хромистого железн ка дл  холоднотвердеющих смесей в качестве , огнеупорного наполнител  могут быть использованы также цирконо вый песок, дистенсиллиманит, рутил, кварцевый песок и др. В качестве карбамидо-фурановой смолы предпочтительно использовать фуритол-107, содержащую фурилового спирта. В качестве карбамидной смолы пре почтительно использовать КФ-Ж ((ГОСТ Й231-78). В качестве ортофосфорной кислоты предпочтительно использовать концен рированную кислоту плотностью 1,651 ,75 г/см Средний размер латунной стружки -0,,0 мм, причем обогащенный хро мистый железн к и металлсодержащий материал подобраны по зернистости т КИМ образом, чтобы смесь была более плотной и имела максимальную теплопроводность . При содержании латунной стружки ниже нижнего предела ух шаютс  захолаживающие свойства смеси, а при содержании ее выше верхнего предела снижаетс  плотность смеси и ухудшаютс  ее прочностные свойства. При содержании ортофосфорной кислоты и синтетических св зующих ниже нижнего предела не достигаетс  заданна  конечна  прочность смеси, а при содержании их выше верхнего пре дела смесь имеет низкую скорость отверждени  и повышенную газотворность . Формирование прочности в предложенной смеси происходит вследствие реакции поликонденсации между карбамидно-фурановой смолой Фуритол-107 карбамидоформальдегидной смолой КФ-Ж и ортофосфорной кислотой. Введение обогащенного хромистого железн ка и латунной стружки позвол. ет существенно повысить захолаживающую способность смеси. Кроме того, при взаимодействии окиси железа, содержащейс  в хромистом железн ке, с ортофосфорной кислотой образуютс  высокопрочные фосфаты, которые оказывают положительное вли ни.е на прочностные и еплофизические характеристики смеси Изобретение может быть проиллюстировано следующим примером. В табл.1 приведены составы пред- . агаемых смесей и состав смеси согасно , выбранному прототипу. При приготовлении смеси в обогащенный хромистый железн к ввод т латунную стружку, комплексное синтетическое св зующее, состо щее из смеси карбамидно-фурановой смолы Фуритол-107 и карбамидоформальдегидной смолы , и перемешивают 2-3 мин., затем в смесь ввод т ортофосфорную кислоту. Готовую смесь используют дл  изготовлени  захолаживаю1цих элементов литейных форм и стержней. Приготовленные из данной смеси образцы испытывали на разрыв через 3-0 мин , 1ч, Зчи24ч твердени  . Дополнительно испытывали смесь на теплопроводность по следующей методике: стандартный цилиндрический образец диаметром 30 мм и высотой 30 мм устанавливали в гильзу из теплоизолирующего материала таким образом , чтобы нижний торец образца находилс  в контакте с нагревателем, имеющим температуру 500°С. К центру образца был подведен термоэлемент

дл  фиксации температуры в испытываемой смеси.

За величину теплопроводности принималось врем , в течение которого температура образца в указанной точке замера повышалась с 30 до 250°С.

Результаты испытаний приведены в табл.2.

Из приведенных в табл.2 данных видно, что теплопроводность предложенной смеси в 1,5-1,8 раз выше, чем у смеси-прототипа (величина теплопроводности обратно пропорциональна времени.прогрева центра образца до заданной температуры ).

Благодар  повышенной теплопроводности смеси создаетс  более эффективное направленное затвердевание медных сплавов и повышение плотности металла в тепловых узлах отливки. О плотности металла судили по наличию рихлот (MehtcHX усадочных раковин ) на

темплетах, вырезанных из тепловых уз лов технологических проб и производственных отливок.

Темплеты подвергали рентгенопросвечиванию . Наличие темных п тен на рентгенограмме темплетов соответствовало усадочным раковинам. Результаты испытаний, проведенных на партии технологических проб и отлиаокпредставителей , показали наличие усадочных дефектов (рыхлот на отливках , полученных с использованием смесей, вз тых за прототип и их отсутствие на отливках, полученных с

использованием предложенной смеси Отсутствие усадочных раковин свидетельствует о повышении плотности металла в тепловых узлах отливок, полученных с использованием захолаживающих смесей на основе обогащенного хромистого железн ка и латунной стружки,

Т а б л и ц а 1

Обогащенный хромитый железн к Зерхнеднепровского гонообогатительного комбината Карбамидно-фурановое св зующее Фуритол107

Карбамидоформальдегидна  смола КФ-Ж

Ортофосфорна  кислота

Стружка латунна 

Дробь латунна  или стальна 

Жидкое стекло пл. 1 ,50 г/см

Водный раствор едкого натри пл, 1,25 г/см

59,83

70,0

1.0

k,Q 1,2

23,8

36,32 2jU

U71

Таблица 2

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Смесь для изготовления захолаживающих элементов литейных форм ³⁰ и стержней при производстве отливок, преимущественно из медных сплавов, включающая обогащенный хромистый железняк, металлсодержащий материал и связующую систему, о т л и- 3$ чающаяся тем, что, с Целью повышения плотности металла в тепловых узлах отливок, она содержит в качестве металлсодержащего материала латунную стружку при следующем 40 соотношении ингредиентов,

   Латунная стружка Связующая система Обогащенный хромистый железняк
2. 2. Смесь по п. 1 , о т л и ч a toll а я с я тем, что в качестве связую вес.?:

   23,8-23,7

   4,2-8,3

   Остальное 45 щей системы она содержит 1,0-

   2,5 вес Л карбамидно-фурановой смолы, 2,0-4,0 вес Л карбамидной смолы и 1,2-1,8 вес.? ортофосфорной кислоты.